2022届高考化学一轮复习同步练习：原子结构与性质

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这是一份2022届高考化学一轮复习同步练习：原子结构与性质，共13页。试卷主要包含了下列说法正确的是，已知等内容，欢迎下载使用。

A．N元素的电负性大于O元素
B．基态Fe原子的价层电子排布图为
C．在基态多电子原子中，p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量
D．根据原子核外电子排布的特点，Cu在周期表中属于s区元素
2．已知基态X原子的3p轨道上有3个未成对电子，基态Y原子的2p轨道上有2个未成对电子，Z元素可以形成负价离子，且三种元素的原子序数之和等于32。下列说法不正确的是( )
A．Y元素原子的电子排布图为

B．X位于元素周期表中第三周期ⅤA族
C．电负性：Z>Y> X
D．第一电离能：X3．下列叙述正确的是( )
A．N、O、F的电负性逐渐增大
B．Na、Mg、Al的第一电离能逐渐增大
C．碳原子的电子排布图：
D．铬原子的电子排布式：1s22s22p63s23p63d44s2
4．(2021·衡阳模拟)下列四种元素的基态原子的电子排布式如下：
①1s22s22p63s23p4
②1s22s22p63s23p3
③1s22s22p3
④1s22s22p5，则下列有关的比较中正确的是( )
A．第一电离能：④＞③＞②＞①
B．原子半径：④＞③＞②＞①
C．电负性：④＞②＞①＞③
D．最高正化合价：④＞③＝②＞①
5.如图三条曲线表示C、Si和P元素的四级电离能变化趋势。下列说法正确的是( )
A.电负性：c>b>a
B．最简单氢化物的稳定性：c>a>b
C．I5：a>c>b
D．最简单氢化物的沸点：a>b>c
6．我国科学家最近成功合成了世界上首个五氮阴离子盐(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl(用R代表)。回答下列问题：
(1)基态氮原子价层电子的轨道表示式为____________________________________________________________________
__________________________________________________________________。
(2)氯离子的基态电子排布式为__________，有__________种不同能级的电子。
(3)R中H、N、O三种元素的电负性由大到小的顺序是__________(用元素符号表示)。
(4)如图表示短周期元素X的基态原子失去电子数与对应电离能的关系，试推测X与R中的__________(填元素符号)元素同周期。
7.M、R、X、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素，Z是一种过渡元素。M基态原子L层中p轨道电子数是s轨道电子数的2倍，R是同周期元素中最活泼的金属元素，X和M形成的一种化合物是引起酸雨的主要大气污染物，Z的基态原子4s和3d轨道半充满。
(1)R基态原子的电子排布式是__________，X和Y中电负性较大的是__________(填元素符号)。
(2)根据下列五种元素的第一至第四电离能数据(单位：kJ·ml－1)，回答下列各题：
①在周期表中，最可能处于同一族的是________________________________________________________________。
A．Q和R B．S和T C．T和U
D．R和T E．R和U
②每种元素都出现相邻两个电离能的数据相差较大的情况，这一事实从一个侧面说明：____________________________________________________________；
如果R元素是短周期元素，你估计它的第2次电离能飞跃数据将发生在失去第__________个电子时。
③如果R、S、T是同周期的三种主族元素，则它们的原子序数由小到大的顺序是__________，其中__________元素的第一电离能异常高的原因是
_________________________________________________________。
8.已知某原子结构示意图为，下列有关说法正确的是( )
A．结构示意图中x＝4
B．该原子的电子排布式为1s22s22p63s23p4
C．该原子的电子排布图为

D．该原子结构中共有5个能级上填充有电子
9.1956年,美籍华人科学家吴健雄用C放射源进行实验验证了杨振宁和李政道的重要发现(此发现于1957年获得诺贝尔物理学奖)C的衰变方程为CNi+e-+,其中是反中微子,它的电荷数为0, 静止质量可认为是0。下列说法错误的是( )
A.衰变产物Ni质量数是60
B.C与Ni同在元素周期表的d区
C.C与Ni基态原子核外电子占据的轨道数不同
D.基态Ni原子的价电子排布为3d84s2
10.下表中是A、B、C、D、E五种短周期元素的某些性质，下列判断正确的是( )
A.C、D、E的氢化物的稳定性：C>D>E
B．元素A的原子最外层轨道中无自旋状态相同的电子
C．元素B、C之间不可能形成化合物
D．与元素B同周期且第一电离能最小的元素的单质能与H2O发生置换反应
11.元素a～e为短周期原子序数相连的五种元素(未按原子序数大小排列)。若x为原子的价电子数，y为核外未成对电子数，下表列出了这五种元素原子(x－y)的数值。
下列说法错误的是( )
A．金属性：a>b
B．e单质的化学性质最稳定
C．原子半径：d＜a
D．核外未成对电子数：b＝c
12.X、Y、Z、W是短周期元素，X元素原子的最外层未达到8电子稳定结构，工业上通过分离液态空气获得其单质；Y元素原子最外电子层上s、p电子数相等；Z元素＋2价阳离子的核外电子排布与氖原子相同；W元素原子的M层有1个未成对的p电子。下列有关这些元素性质的说法一定正确的是( )
A．X元素的氢化物的水溶液显碱性
B．Z元素的离子半径小于W元素的离子半径
C．Z元素的单质在一定条件下能与X元素的单质反应
D．Y元素最高价氧化物的晶体具有很高的熔点和沸点
13.短周期元素X、Y在周期表中的相对位置如图所示,且已知X基态原子的价电子排布为nsnnpn+1,下列说法不正确的是( )
A.X元素的电负性大于Y
B.X元素的第一电离能大于Y
C.X在周期表中位于第二周期第ⅢA族
D.原子半径Mg>Y
14.现有前四周期元素的性质或原子结构如表：
(1)W、X、Y三种元素的离子半径由大到小的顺序是__________(用离子符号表示)；化合物ZW3的电子式是__________。
(2)在W、X的气态氢化物中，较稳定的是__________(用化学式表示，下同)，沸点较高的是__________。
(3)Y的价电子轨道表示式为______________，写出Y元素最高价氧化物的水化物与NaOH溶液反应的离子方程式：____________________________________________________________。
(4)T在周期表中的位置是__________，T2＋的电子排布式为__________；T的单质在高温下与X的氢化物反应，其化学方程式为___________________________________________________________。
(5)基态Z原子中，核外电子占据的最高能层的符号是__________，占据最高能级的电子的电子云轮廓图形状为____________________。
15.第四周期有14种金属元素,其中4种为主族元素,10种为过渡元素。
(1)锰元素在周期表中的位置为 ;属于区元素(填“s”“p”“d”“ds”或“f”)。
(2)基态铬原子的电子排布式为 ,与铬同周期的所有元素的基态原子中,最外层电子数与铬原子相同的有。
(3)基态Fe原子中,电子占据的最高能层的符号为 ,该能层具有的原子轨道数为 ,电子数为。
(4)As、Se、Br元素的电负性由大到小的顺序为 ,第一电离能由大到小的顺序为。
(5)铜、锌两种元素的第一电离能、第二电离能如表所示:
铜的第一电离能(I1)小于锌的第一电离能,而铜的第二电离能(I2)却大于锌的第二电离能,其主要原因是。
16.已知：A～F都是周期表中前四周期的元素，它们的原子序数依次增大。其中A、C原子的L层有2个未成对电子。D与E同主族，D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构。F3＋的M层3d轨道电子为半充满状态。请根据以上信息，回答下列问题：
(1)A、B、C的电负性由小到大的顺序为__________(用元素符号表示)。
(2)D元素的原子核外共有__________种不同运动状态的电子、__________种不同能级的电子。
(3)写出E的基态原子的电子排布式：
_________________________________________________________________
_______________________________________________________________。
(4)F和X(质子数为25)两元素的部分电离能数据列于下表，比较两元素的I2、I3可知，气态X2＋再失去一个电子比气态F2＋再失去一个电子难。对此，你的解释是___________________________________________________________。
17.下列是元素周期表的一部分,表中所列的字母分别代表一种化学元素。试回答下列问题:
(1)元素p为26号元素,请写出其基态原子电子排布式: 。
(2)h的单质在空气中燃烧发出耀眼的白光,请用原子结构的知识解释发光的原因:_________________。
(3)第三周期8种元素单质熔点高低的顺序如图1所示,其中电负性最大的是 (填图1中的序号)。
(4)表中所列的某主族元素的电离能情况如图2所示，则该元素是__________(填元素符号)。
解析
1.下列说法正确的是( )
A．N元素的电负性大于O元素
B．基态Fe原子的价层电子排布图为
C．在基态多电子原子中，p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量
D．根据原子核外电子排布的特点，Cu在周期表中属于s区元素
解析：选B。一般来说，周期表从左到右，元素的电负性逐渐变大，N元素的电负性小于O元素，故A错误；Fe元素为26号元素，核外有26个电子，基态铁原子的电子排布式为[Ar]3d64s2，所以价层电子排布图为，故B正确；原子中2p电子的能量小于3s电子，故C错误；Cu元素位于周期表中第四周期ⅠB族，为ds区，故D错误。
2．已知基态X原子的3p轨道上有3个未成对电子，基态Y原子的2p轨道上有2个未成对电子，Z元素可以形成负价离子，且三种元素的原子序数之和等于32。下列说法不正确的是( )
A．Y元素原子的电子排布图为

B．X位于元素周期表中第三周期ⅤA族
C．电负性：Z>Y> X
D．第一电离能：X解析：选A。基态X原子的3p轨道上有3个未成对电子，则其核外电子排布为1s22s22p63s23p3，所以为P元素；基态Y原子的2p轨道上有2个未成对电子，则其核外电子排布为1s22s22p2或1s22s22p4，为C或O元素，Z元素可以形成负价离子，且三种元素的原子序数之和等于32，若Y为C元素，则Z的原子序数为32－15－6＝11，为Na元素，钠元素不能形成负价离子，故不符合题意，若Y为O元素，则Z的原子序数为32－15－8＝9，为F元素，可以形成F－，满足题意，综上所述X为P元素，Y为O元素，Z为F元素。Y为O元素，原子核外有8个电子，电子排布图为，故A错误；X为P元素，位于第三周期ⅤA族，故B正确；非金属性越强元素的电负性越强，所以电负性F>O>P，即Z>Y>X，故C正确；同周期自左至右第一电离能呈增大趋势，同主族元素自上而下第一电离能减小，所以第一电离能P3．下列叙述正确的是( )
A．N、O、F的电负性逐渐增大
B．Na、Mg、Al的第一电离能逐渐增大
C．碳原子的电子排布图：
D．铬原子的电子排布式：1s22s22p63s23p63d44s2
解析：选A。同一周期原子序数越大电负性越强，则N、O、F的电负性逐渐增大，A正确；同周期从左向右第一电离能呈增大趋势，但ⅡA族原子最外层处于充满稳定状态，故ⅡA>ⅢA，则第一电离能大小顺序是Mg>Al>Na，B不正确；按洪特规则，碳原子2个p电子分别处于2个p轨道、且电子自旋方向相同，则电子排布图：，C不正确；按洪特规则特例，铬原子的电子排布式：1s22s22p63s23p63d54s1，D不正确。
4．下列四种元素的基态原子的电子排布式如下：
①1s22s22p63s23p4
②1s22s22p63s23p3
③1s22s22p3
④1s22s22p5，则下列有关的比较中正确的是( )
A．第一电离能：④＞③＞②＞①
B．原子半径：④＞③＞②＞①
C．电负性：④＞②＞①＞③
D．最高正化合价：④＞③＝②＞①
解析：选A。由四种元素基态原子电子排布式可知，①1s22s22p63s23p4是S元素，
②1s22s22p63s23p3是P元素，③1s22s22p3是N元素，④1s22s22p5是F元素；同周期自左而右第一电离能呈增大趋势，故第一电离能N＜F，但P元素原子3p能级容纳3个电子，为半满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素，所以第一电离能S＜P，同主族自上而下第一电离能降低，所以第一电离能N＞P，所以第一电离能S＜P＜N＜F，即④＞③＞②＞①，故A正确；同周期自左而右原子半径减小，所以原子半径P＞S，N＞F，电子层越多原子半径越大，故原子半径P＞S＞N＞F，即②＞①＞③＞④，故B错误；同周期自左而右电负性增大，所以电负性P＜S，N＜F，N元素非金属性比S元素强，所以电负性P＜N，故电负性P＜S＜N＜F，即②＜①＜③＜④，故C错误；最高正化合价等于最外层电子数，但F元素没有正化合价，所以最高正化合价：①＞②＝③，故D错误。
5.如图三条曲线表示C、Si和P元素的四级电离能变化趋势。下列说法正确的是( )
A.电负性：c>b>a
B．最简单氢化物的稳定性：c>a>b
C．I5：a>c>b
D．最简单氢化物的沸点：a>b>c
解析：选C。同周期从左到右元素的第一电离能呈增大趋势，同主族从上到下元素的第一电离能逐渐减小，结合碳、硅、磷元素的原子核外电子排布规律可知：a是碳，b是磷，c是硅；同周期从左到右元素的电负性逐渐增大，同主族从上到下元素的电负性逐渐减小，则c的电负性最小，A错误；元素的非金属性越强，其最简单氢化物的稳定性越强，由于元素的非金属性：P>C>Si，所以最简单氢化物的稳定性cc>b，C正确；对于结构相似的物质来说，相对分子质量越大，分子间作用力越大，物质的熔点、沸点就越高，由于相对分子质量PH3>SiH4>CH4，所以最简单氢化物的沸点：b>c >a，D错误。
6．我国科学家最近成功合成了世界上首个五氮阴离子盐(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl(用R代表)。回答下列问题：
(1)基态氮原子价层电子的轨道表示式为____________________________________________________________________
__________________________________________________________________。
(2)氯离子的基态电子排布式为__________，有__________种不同能级的电子。
(3)R中H、N、O三种元素的电负性由大到小的顺序是__________(用元素符号表示)。
(4)如图表示短周期元素X的基态原子失去电子数与对应电离能的关系，试推测X与R中的__________(填元素符号)元素同周期。
解析：(1)氮是7号元素，核外电子排布式为1s22s22p3，价层电子的轨道表示式为
；
(2)氯离子的基态电子排布式为1s22s22p63s23p6，有1s、2s、2p、3s、3p 5种能级不同的电子；
(3)非金属性O＞N＞H，则电负性O＞N＞H；
(4)短周期元素X的电子数超过5个，为第二或第三周期的元素，由图象可以看出，失去2个电子和失去3个电子时的能量差较大，说明失去的第三个电子是稳定结构的电子，故X的最外层应该有2个电子，X的电子数超过5个，X为镁，与R中的Cl同一周期。
答案：(1)
(2)1s22s22p63s23p6 5
(3)O>N>H (4)Cl
7.M、R、X、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素，Z是一种过渡元素。M基态原子L层中p轨道电子数是s轨道电子数的2倍，R是同周期元素中最活泼的金属元素，X和M形成的一种化合物是引起酸雨的主要大气污染物，Z的基态原子4s和3d轨道半充满。
(1)R基态原子的电子排布式是__________，X和Y中电负性较大的是__________(填元素符号)。
(2)根据下列五种元素的第一至第四电离能数据(单位：kJ·ml－1)，回答下列各题：
①在周期表中，最可能处于同一族的是________________________________________________________________。
A．Q和R B．S和T C．T和U
D．R和T E．R和U
②每种元素都出现相邻两个电离能的数据相差较大的情况，这一事实从一个侧面说明：____________________________________________________________；
如果R元素是短周期元素，你估计它的第2次电离能飞跃数据将发生在失去第__________个电子时。
③如果R、S、T是同周期的三种主族元素，则它们的原子序数由小到大的顺序是__________，其中__________元素的第一电离能异常高的原因是
_________________________________________________________。
解析：(1)R为钠元素，其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s1；X为硫元素，Y为氯元素，氯比硫活泼，故电负性较大的是Cl。
(2)①根据电离能的变化趋势知，Q为稀有气体元素，R为第ⅠA族元素，S为第ⅡA族元素，T为第ⅢA族元素，U为第ⅠA族元素，所以R和U处于同一主族。②电离能的突跃变化，说明核外电子是分层排布的，各能层能量不同。若R是短周期元素，则R是Na，其核外电子排布式为1s22s22p63s1，由于2s22p6所处能层相同，所以它的第2次电离能飞跃数据发生在失去第10个电子时。③同一周期，第一电离能呈增大趋势，但第ⅡA、ⅤA族比相邻主族元素要高，因为其最外层电子呈全充满或半充满状态。
答案：(1)1s22s22p63s1(或[Ne]3s1) Cl
(2)①E ②电子分层排布，各能层能量不同 10
③R8.已知某原子结构示意图为，下列有关说法正确的是( )
A．结构示意图中x＝4
B．该原子的电子排布式为1s22s22p63s23p4
C．该原子的电子排布图为

D．该原子结构中共有5个能级上填充有电子
解析：选D。由原子结构示意图可知，K层电子排满时为2个电子，故x＝2，该元素为硅，故A选项错误。该原子的电子排布式为
1s22s22p63s23p2，故B选项错误。硅的电子排布图为，故C选项错误。原子结构中共有1s、2s、2p、3s、3p这5个能级上填充有电子，故D选项正确。
9.1956年,美籍华人科学家吴健雄用C放射源进行实验验证了杨振宁和李政道的重要发现(此发现于1957年获得诺贝尔物理学奖)C的衰变方程为CNi+e-+,其中是反中微子,它的电荷数为0, 静止质量可认为是0。下列说法错误的是( )
A.衰变产物Ni质量数是60
B.C与Ni同在元素周期表的d区
C.C与Ni基态原子核外电子占据的轨道数不同
D.基态Ni原子的价电子排布为3d84s2
解析：选C。衰变过程中遵守质子和中子守恒,则Ni的质子数为28,质量数为60,故A正确;C与Ni均为第四周期第Ⅷ族元素,均属d区元素,故B正确;基态C原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d74s2,基态Ni原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2,C和Ni基态原子核外电子占据的轨道数均为15,故C错误;基态Ni原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2,则基态Ni原子的价电子排布为3d84s2,故D正确。
10.下表中是A、B、C、D、E五种短周期元素的某些性质，下列判断正确的是( )
A.C、D、E的氢化物的稳定性：C>D>E
B．元素A的原子最外层轨道中无自旋状态相同的电子
C．元素B、C之间不可能形成化合物
D．与元素B同周期且第一电离能最小的元素的单质能与H2O发生置换反应
解析：选D。根据电负性和最低化合价，推知A为C元素、B为S元素、C为Cl元素、D为O元素、E为F元素。A项，C、D、E的氢化物分别为HCl、H2O、HF，稳定性：HF>H2O>HCl；B项，元素A的原子最外层电子排布式为2s22p2，2p2上的两个电子分占两个原子轨道，且自旋状态相同；C项，S和Cl可形成S2Cl2等化合物；D项，Na能与H2O发生置换反应生成NaOH和H2。
11.元素a～e为短周期原子序数相连的五种元素(未按原子序数大小排列)。若x为原子的价电子数，y为核外未成对电子数，下表列出了这五种元素原子(x－y)的数值。
下列说法错误的是( )
A．金属性：a>b
B．e单质的化学性质最稳定
C．原子半径：d＜a
D．核外未成对电子数：b＝c
解析：选D。元素a～e为短周期元素，由a的(x－y)值为0，可知a原子的价电子数为1，核外未成对电子数为1，则a为H、Li或Na；由b的(x－y)值为2，可知b原子的价电子数可能为2、3、4、5；由c的(x－y)值为4，可知c原子的价电子数为6，核外未成对电子数为2，则c为O或S；由d的(x－y)值为6，可知d原子的价电子数为7，核外未成对电子数为1，则d为F或Cl；由e的(x－y)值为8，可知e原子的价电子数为8，核外未成对电子数为0，则e为稀有气体元素Ne或Ar；因为元素a～e为原子序数相连的五种元素，则a为Na，c为O，d为F，e为Ne，可得b为N或Mg，据此分析。由分析可知a为Na，b为N或Mg，金属性：a>b，故A正确；由分析可知e为稀有气体元素Ne，其单质的化学性质最稳定，故B正确；由分析可知a为Na，d为F，原子半径：Na>F，故C正确；由分析可知b为N或Mg，若b为N，核外未成对电子数为3，若b为Mg，核外未成对电子数为0；c为O，核外未成对电子数为2，故D错误。
12.X、Y、Z、W是短周期元素，X元素原子的最外层未达到8电子稳定结构，工业上通过分离液态空气获得其单质；Y元素原子最外电子层上s、p电子数相等；Z元素＋2价阳离子的核外电子排布与氖原子相同；W元素原子的M层有1个未成对的p电子。下列有关这些元素性质的说法一定正确的是( )
A．X元素的氢化物的水溶液显碱性
B．Z元素的离子半径小于W元素的离子半径
C．Z元素的单质在一定条件下能与X元素的单质反应
D．Y元素最高价氧化物的晶体具有很高的熔点和沸点
解析：选C。根据题意，Z元素为Mg，Y元素原子最外电子层电子排布为ns2np2，是C或Si，X为N或O，W为Al或Cl。N的氢化物的水溶液显碱性，但O的氢化物的水溶液显中性或弱酸性，A错误；Al3＋的半径比Mg2＋小，B错误；氮气、氧气均能与镁反应，C正确；CO2形成的晶体熔沸点低，D错误。
13.短周期元素X、Y在周期表中的相对位置如图所示,且已知X基态原子的价电子排布为nsnnpn+1,下列说法不正确的是( )
A.X元素的电负性大于Y
B.X元素的第一电离能大于Y
C.X在周期表中位于第二周期第ⅢA族
D.原子半径Mg>Y
解析：选C。X基态原子的价电子层为nsnnpn+1,则n=2,可知n+1=3,即X的价电子层为2s22p3,X为N,结合元素在周期表的位置可知Y为Si,结合元素周期律分析解答。由上述分析可知X为N,Y为Si。非金属性N>Si,则X元素的电负性大于Y的,故A正确;非金属性越强,第一电离能越大,则X元素的第一电离能大于Y的,故B正确;X为N,在周期表中位于第二周期第ⅤA族,故C错误;同一周期,从左到右,原子半径减小,则原子半径:Mg>Y,故D正确。
14.现有前四周期元素的性质或原子结构如表：
(1)W、X、Y三种元素的离子半径由大到小的顺序是__________(用离子符号表示)；化合物ZW3的电子式是__________。
(2)在W、X的气态氢化物中，较稳定的是__________(用化学式表示，下同)，沸点较高的是__________。
(3)Y的价电子轨道表示式为______________，写出Y元素最高价氧化物的水化物与NaOH溶液反应的离子方程式：____________________________________________________________。
(4)T在周期表中的位置是__________，T2＋的电子排布式为__________；T的单质在高温下与X的氢化物反应，其化学方程式为___________________________________________________________。
(5)基态Z原子中，核外电子占据的最高能层的符号是__________，占据最高能级的电子的电子云轮廓图形状为____________________。
解析：在短周期元素中，单质能与水剧烈反应，所得溶液呈弱酸性，则W为F，X基态原子的s轨道电子与p轨道电子数相等，核外电子排布为1s22s22p4 ，则X为O，第三周期元素的简单离子中半径最小的离子为Al3＋，则Y为Al，Z的L层有三个未成对电子，核外电子排布为1s22s22p3，则Z为N，T元素的正三价离子的3d能级为半充满， T原子价层电子排布为3d64s2，则T为Fe。
(1)F、O、Al三种元素的离子具有相同的电子层结构，核电荷数越大半径越小，故半径由大到小的顺序是O2－>F－>Al3＋；NF3的电子式是
(2)F、O处于同一周期，非金属性F>O，气态氢化物稳定性HF>H2O，较稳定的是HF，由于水在常温下为液态，而HF为气态，故沸点较高的是H2O。
(3)Y是Al，Al价电子排布式为3s23p1，根据洪特规则和泡利原理即可进一步写出价电子的轨道表示式为，铝的最高价氧化物的水化物为Al(OH)3，Al(OH)3具有两性，与NaOH溶液反应的离子方程式为Al(OH)3＋OH－===AlO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(2)) ＋2H2O。
(4)T是Fe，Fe在周期表中位于第四周期第Ⅷ族，Fe2＋的电子排布式为[Ar]3d6或1s22s22p63s23p63d6；Fe在高温下与水蒸气反应，其化学方程式为
3Fe＋4H2O(g) eq \(=====,\s\up7(高温)) Fe3O4＋4H2。
(5)Z为N，N原子电子排布式为1s22s22p3，基态氮原子中，核外电子占据的最高能层的符号是L层，占据最高能级的电子的电子云轮廓图形状为哑铃形。
答案：(1)O2－>F－>Al3＋
(2)HF H2O (3)
Al(OH)3＋OH－===AlO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(2)) ＋2H2O
(4)第四周期第Ⅷ族
[Ar]3d6或1s22s22p63s23p63d6
3Fe＋4H2O(g) eq \(=====,\s\up7(高温)) Fe3O4＋4H2 (5)L 哑铃形
15.第四周期有14种金属元素,其中4种为主族元素,10种为过渡元素。
(1)锰元素在周期表中的位置为 ;属于区元素(填“s”“p”“d”“ds”或“f”)。
(2)基态铬原子的电子排布式为 ,与铬同周期的所有元素的基态原子中,最外层电子数与铬原子相同的有。
(3)基态Fe原子中,电子占据的最高能层的符号为 ,该能层具有的原子轨道数为 ,电子数为。
(4)As、Se、Br元素的电负性由大到小的顺序为 ,第一电离能由大到小的顺序为。
(5)铜、锌两种元素的第一电离能、第二电离能如表所示:
铜的第一电离能(I1)小于锌的第一电离能,而铜的第二电离能(I2)却大于锌的第二电离能,其主要原因是。
解析：(1)Mn的原子序数为25,Mn原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2,位于第四周期第ⅦB族,属于d区元素。
(2)基态铬原子核外有24个电子,电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1,第四周期最外层电子数为1的原子还有K、Cu。
(3)基态Fe原子核外有4个电子层,电子占据的最高能层为第四层,符号为N。该能层有s、p、d、f四个能级,原子轨道数为1+3+5+7=16。其价层电子排布式为3d64s2,故N层的电子数为2。
(4)同周期元素从左到右(稀有气体除外)电负性逐渐增大,故电负性为Br>Se>As。同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势,但由于As的4p能级半充满,为稳定结构,其第一电离能大于Se,故第一电离能为Br>As>Se。
(5)根据Cu、Zn失去一个电子后的结构,分析再失去一个电子的难易,从而比较Cu、Zn的第二电离能。
答案:(1)第四周期第ⅦB族 d
(2)1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1 K、Cu
(3)N 16 2 (4)Br>Se>As Br>As>Se
(5)Cu失去一个电子变成电子排布为
[Ar]3d10的Cu+,能量较低,结构稳定,所以Cu的第二电离能相对较大(或Zn失去一个电子变成电子排布为[Ar]3d104s1的Zn+,易再失去一个电子,所以Zn的第二电离能相对较小。或Cu原子失去一个电子后,核外电子排布式为[Ar]3d10,而锌原子失去1个电子后的核外电子排布式变为[Ar]3d104s1,铜达到了较稳定状态,所以Cu的第二电离能相对较大)
16.已知：A～F都是周期表中前四周期的元素，它们的原子序数依次增大。其中A、C原子的L层有2个未成对电子。D与E同主族，D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构。F3＋的M层3d轨道电子为半充满状态。请根据以上信息，回答下列问题：
(1)A、B、C的电负性由小到大的顺序为__________(用元素符号表示)。
(2)D元素的原子核外共有__________种不同运动状态的电子、__________种不同能级的电子。
(3)写出E的基态原子的电子排布式：
_________________________________________________________________
_______________________________________________________________。
(4)F和X(质子数为25)两元素的部分电离能数据列于下表，比较两元素的I2、I3可知，气态X2＋再失去一个电子比气态F2＋再失去一个电子难。对此，你的解释是___________________________________________________________。
解析：据题意可知A原子电子排布式为1s22s22p2，故为碳元素；C原子电子排布式为1s22s22p4，故为氧元素，则B为氮元素；由D2＋与C2－核外电子排布相同，可知D为Mg，则E为Ca；由F3＋的3d轨道电子半充满可知为3d5，则F为Fe。
答案：(1)C(3)1s22s22p63s23p64s2(或[Ar]4s2) (4)Mn2＋的3d轨道电子排布为半充满状态，较稳定
17.下列是元素周期表的一部分,表中所列的字母分别代表一种化学元素。试回答下列问题:
(1)元素p为26号元素,请写出其基态原子电子排布式: 。
(2)h的单质在空气中燃烧发出耀眼的白光,请用原子结构的知识解释发光的原因:_________________。
(3)第三周期8种元素单质熔点高低的顺序如图1所示,其中电负性最大的是 (填图1中的序号)。
(4)表中所列的某主族元素的电离能情况如图2所示，则该元素是__________(填元素符号)。
解析：(2)h为Mg元素，Mg单质在空气中燃烧发出耀眼的白光，电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时以光(子)的形式释放能量。
(3)第三周期8种元素分别为钠、镁、铝、硅、磷、硫、氯、氩，其单质中钠、镁、铝形成金属晶体，熔点依次升高；硅形成原子晶体；磷、硫、氯、氩形成分子晶体，且常温下磷、硫为固体，氯、氩为气体，8种元素熔点最低的为氩，其次为氯，其中电负性最大的为氯。
(4)由图可知，该元素的电离能I4 远大于I3，故为第ⅢA族元素，应为Al。
答案：(1)1s22s22p63s23p63d64s2
(或[Ar]3d64s2)
(2)电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，以光(子)的形式释放能量
(3)2 (4)Al
元素代号
I1
I2
I3
I4
Q
2 080
4 000
6 100
9 400
R
500
4 600
6 900
9 500
S
740
1 500
7 700
10 500
T
580
1 800
2 700
11 600
U
420
3 100
4 400
5 900
元素
A
B
C
D
E
最低化合价
－4
－2
－1
－2
－1
电负性
2.5
2.5
3.0
3.5
4.0
a
b
c
d
e
x－y
0
2
4
6
8
元素编号
元素性质或原子结构
W
单质能与水剧烈反应，所得溶液呈弱酸性
X
X位于第二周期，基态原子的s轨道电子与p轨道电子数相等
Y
第三周期元素的金属简单离子中半径最小
Z
L层有三个未成对电子
T
该元素的正三价离子的3d能级为半充满
电离能/(kJ·ml-1)
I1
I2
铜
746
1 958
锌
906
1 733
元素
X
F
电离能/(kJ·ml－1)
I1
717
759
I2
1 509
1 561
I3
3 248
2 957
元素代号
I1
I2
I3
I4
Q
2 080
4 000
6 100
9 400
R
500
4 600
6 900
9 500
S
740
1 500
7 700
10 500
T
580
1 800
2 700
11 600
U
420
3 100
4 400
5 900
元素
A
B
C
D
E
最低化合价
－4
－2
－1
－2
－1
电负性
2.5
2.5
3.0
3.5
4.0
a
b
c
d
e
x－y
0
2
4
6
8
元素编号
元素性质或原子结构
W
单质能与水剧烈反应，所得溶液呈弱酸性
X
X位于第二周期，基态原子的s轨道电子与p轨道电子数相等
Y
第三周期元素的金属简单离子中半径最小
Z
L层有三个未成对电子
T
该元素的正三价离子的3d能级为半充满
电离能/(kJ·ml-1)
I1
I2
铜
746
1 958
锌
906
1 733
元素
X
F
电离能/(kJ·ml－1)
I1
717
759
I2
1 509
1 561
I3
3 248
2 957